New Tech aiuta a risolvere i gemelli Mysteries of Magnetic Reconnection e Aurora

La nuova tecnologia di imaging di elettroni ha appena fornito agli scienziati della NASA nuove informazioni su come le linee del campo magnetico attorno alla Terra si ricostituiscono, così come la fonte sia del tempo spaziale che dell'Aurora boreale. I ricercatori in precedenza sapevano che la riconnessione magnetica stava avvenendo, ma non avevano mai avuto i mezzi per misurarla perché mancavano apparecchiature in grado di misurare le reazioni del plasma abbastanza velocemente da ottenere una lettura sulle interazioni che avvengono alla scala elettronica. Inserisci la Magnetospheric Multiscale della NASA, a cui dobbiamo i nuovi dati. L'MMS comprende quattro satelliti progettati per effettuare il tipo di misure rapide di elettroni necessarie per sondare la regione di riconnessione.

Il dott. James Burch del Southwest Research Institute di San Antonio descrive l'uso dell'MMS come se osservasse gli elettroni con un microscopio invece che con un telescopio. Il sistema rappresenta la prima possibilità che abbiamo avuto di misurare il dispiegamento dei dati così rapidamente ea un livello così microscopico.Ora sappiamo che gli elettroni accelerano attraverso quello che viene chiamato un nulla magnetico vicino, quindi seguono un percorso serpeggiante dall'interno della magnetosfera, dove si mescolano con le particelle provenienti dal campo magnetico terrestre, al di fuori di esso, dove si mescolano con particelle provenienti dal campo magnetico del Sole. Questo movimento facilita una corrente elettrica che collega i due campi.

Tutto ciò che è stato misurato prima è stato misurato con rilevatori di particelle o otticamente - come se si osservassero i brillamenti solari - ma in entrambi i casi, chiunque sia stato misurato fino ad ora era il effetti di riconnessione, spiega Burch. "Nessuno ne ha mai misurato la fonte. Ora, abbiamo raggiunto tutte le simulazioni al computer, ci siamo spostati più avanti. La prossima cosa che vogliamo studiare è, cosa produce questo campo di elettroni?"

I dati del MMS sono passati da 11 anni. Burch e il suo team sono stati selezionati per il progetto nel maggio 2005, e si è preso il tempo necessario per progettare e costruire e far volare MMS - lanciato un anno fa - e ora per analizzare i dati. Il dispositivo è stato costruito per il solo scopo di studiare la riconnessione magnetica.

Le implicazioni pratiche per la nostra nuova capacità di studiare e analizzare il fenomeno sono sconosciute, ma anche molto promettenti. Poiché la riconnessione magnetica è responsabile delle condizioni meteorologiche spaziali, come i brillamenti solari e le espulsioni di massa coronale - più, più vicino a casa, l'Aurora boreale - questa nuova intuizione potrebbe aiutarci a ottenere previsioni migliori. Questo non è necessariamente l'obiettivo della prossima missione dell'MMS il prossimo anno, che studierà la coda della magnetosfera in cui le linee di campo che si collegano al lato "giorno" devono disconnettersi dal lato "notturno", ma i dati raccolti quasi sicuramente aiuteranno.

Ha anche il potenziale per risolvere un giorno in modo permanente la crisi energetica. Più comprendiamo sulla riconnessione magnetica, più ci avviciniamo alla comprensione della fusione del confinamento magnetico. (Non fusione fredda: questa è un'area di ricerca separata. Inoltre, ha detto severamente Burch, "la fusione fredda non esiste.")

In questo momento, ci sono grandi macchine che studiano la fusione di confinamento magnetico, cercando di confinare il calore del plasma, ha detto Burch. "Possono confinare il plasma, è quando lo riscaldano che la riconnessione entra e poi può scappare, non è più confinato. Ma se possono farlo, è un tiro lungo ma … lo stiamo sicuramente studiando."